Giáo án và PPT Vật lí 12 chân trời bài 8: Áp suất – động năng của phân tử khí

BÀI 8: ÁP SUẤT – ĐỘNG NĂNG CỦA PHÂN TỬ KHÍ

A. KHỞI ĐỘNG

HS thảo luận về câu hỏi, suy nghĩ tìm câu trả lời để thiết lập biểu thức giữa nhiệt độ, áp suất khí và động năng các phân tử khí.

B. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

I. ÁP SUẤT CỦA CHẤT KHÍ

1. Ảnh hưởng của chuyển động các phân tử khí đến áp suất tác dụng lên thành bình

Nêu ảnh hưởng của chuyển động các phân tử khí đến áp suất tác dụng lên thành bình

Kết luận:

- Khi các phân tử khí chuyển động nhiệt đến va chạm vào thành bình sẽ gây áp suất lên thành bình.

- Áp suất khí tác dụng lên thành bình càng lớn khi các phân tử khí chuyển động nhiệt càng nhanh, khối lượng và mật độ phân tử khí càng lớn.

2. Biểu thức áp suất khối khí tác dụng lên thành bình

Thiết lập biểu thức tính áp suất của khối khí tác dụng lên thành bình.

Kết luận:

- Biểu thức áp suất chất khí tác dụng lên thành bình là

Trong đó:

+ µ là mật độ phân tử khí.

+ m, lần lượt là khối lượng và trung bình của bình phương tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử khí.

II. ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ

Thiết lập biểu thức tính động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí.

Kết luận:

- Động năng tịnh tiến trung bình của phân tử khí tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của khí

Trong đó: 

là hằng số khí đặc trưng cho mối liên hệ giữa nhiệt độ và năng lượng, gọi là hằng số Boltzmann.

C. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP

GV trình chiếu câu hỏi, HS suy nghĩ trả lời các câu hỏi trắc nghiệm liên quan đến định luật Boyle và định luật Charles.

Đáp án gợi ý:

+ Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn:

+ Trắc nghiệm đúng sai:

Câu 1.

a) Đ.

b) Đ.

c) S.

d) S.

Câu 2.

a) Đ.

b) S.

c) Đ.

d) S.

D. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG

GV hướng dẫn HS làm việc cá nhân và theo nhóm, hoàn thành nội dung sau:

+ Vận dụng (SGK – tr56): Không khí nóng sẽ bốc lên cao, tuy nhiên khi đứng trên đỉnh núi cao ta lại thấy lạnh hơn so với khi ở chân núi. Hãy giải thích điều này.

+ Bài tập (SGK – tr56):

1. Hai bình kín có thể tích bằng nhau đều chứa khí lí tưởng ở cùng một nhiệt độ. Khối lượng khí trong hai bình bằng nhau nhưng khối lượng một phân tử khí của bình 1 lớn gấp hai lần khối lượng một phân tử khí ở bình 2. Áp suất khí ở bình 1

A. bằng áp suất khí ở bình 2.

B. gấp bốn lần áp suất khí ở bình 2.

C. gấp hai lần áp suất khí ở bình 2.

D. bằng một nửa áp suất khí ở bình 2.

2. Tính nhiệt độ của một khối khí để động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí đó bằng 1,0 eV. Lấy 1 eV = 1,6.10^-19 J.

3. Xét khối khí chứa trong một bình kín, biết mật độ động năng phân tử (tổng động năng tịnh tiến trung bình của các phân tử khí trong 1 m² thể tích khí) có giá trị 10⁴ J/m³. Tính áp suất của khí trong bình.